pn结击穿物理知识

pn结击穿(electricalbreakdownofp-njunction)

对pn结施加的反向偏压增大到某一数值VBR时，反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为pn结击穿。发生击穿时的反向电压称为pn结的'击穿电压。

击穿电压与半导体材料的性质、杂质浓度及工艺过程等因素有关。pn结的击穿从机理上可分为雪崩击穿、隧道击穿和热电击穿三类。前两者一般不是破坏性的，如果立即降低反向电压，pn结的性能可以恢复如果不立即降低电压，pn结就遭到破坏。pn结上施加反向电压时，如没有良好散热条件，将使结的温度上升，反向电流进一步增大，如此反复循环，最后使pn结发生击穿。由于热不稳定性引起的击穿，称为热电击穿，此类击穿是永久破坏性的。pn结击穿是pn结的一个重要电学性质，击穿电压限制了pn结的工作电压，所以半导体器件对击穿电压都有一定的要求。但利用击穿现象可制造稳压二极管、雪崩二极管和隧道二极管等多种器件。

死区电压也叫开启电压，击穿电压，是应用在不同场合的两个名称。死区电压，指的是即使加正向电压，也必须达到一定大小才开始导通，这个阈值叫死区电压，硅管约0.5V，锗管约0.1V。（硅和锗是制造晶体管最常用的两种半导体材料，硅管较多，锗管较少）

PN结的击穿机理

当 PN 结的反向偏压较高时，会发生由于碰撞电离引发的电击穿，即雪崩击穿。存在于半导体晶体中的自由载流子在耗尽区内建电场的作用下被加速其能量不断增加，直到与半导体晶格发生碰撞，碰撞过程释放的能量可能使价键断开产生新的电子空穴对。新的电子空穴对又分别被加速与晶格发生碰撞，如果平均每个电子（或空穴）在经过耗尽区的过程中可以产生大于 1 对的电子空穴对，那么该过程可以不断被加强，最终达到耗尽区载流子数目激增，PN 结发生雪崩击穿。

人生也如此。

绝大多数人痛苦在于：虽有向好之心，但是向好之心，但是好的程度太低，没有越过【死区】，调节系统还在【死区】里，无法产生大的动力，没有真正【击穿】，没有真正打通和【开启】一个稳定明显的好人因果循环。所以就非常纠结……

二极管的最高工作电压是100V,它的击穿电压肯定大于等于100V，但具体的值不能确定。因为二极管击穿电压是一个离散参数，工作电压大于最高反向工作电压，二极管随时可能击穿，但具体击穿电压不是确定值。二极管二极管，电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断 （称为逆向偏压）。因此，二极管可以想成电子版的逆止阀。早期的真空电子二极管；它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。一般来讲，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。当外加电压等于零时，由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的二极管特性。早期的二极管包含“猫须晶体”以及真空管(英国称为“热游离阀)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。

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